Miniatur-Scheinwerfer für Modellauto

[Düsseldorfer]

Hallo zusammen!

ich bin absoluter Anfänger in Sachen Elektronik und möchte gerne mein Modellauto mit "ordentlichen Scheinwerfern" austatten. Ordentlich heißt: nicht nett aussehen, sondern Funktion. Habe schon die Suche bemüht und mit dem ein oder anderen Shop telefoniert (von einem wurde ich dann auf dieses Forum verwiesen), aber die Lösung habe ich noch nicht gefunden. Liegt vielleicht auch daran, dass ich noch absolut am Nullpunkt stehe.

Also, die Anforderungen sind relativ einfach, geordnet nach Priorität:

1. Möglichst starke Leuchtkraft! D.h. einen Bereich von ca. 3-5m vor dem Fahrzeug so hell ausleuchten (Höhe der Lampen ca. 10-20cm über dem Boden), dass man auch bei absoluter Dunkelheit den Boden sehr gut erkennen kann. Je heller desto besser!

2. Größe: Durchmesser insgesamt (also mit Kühlkörper, Linse, Linsenbefestigung, Platine und was weiß ich sonst noch) besser nicht mehr als ca. 4cm. Hier gilt leider je kleiner desto besser.

3. Mobile Stromquelle in Form von Akku/Batterie. Bisher stehen verschiedene Akkus zur Verfügung: 6V mit 1100 bis 4000mAh, 7,2V mit 3300mAh, zahlreiche 1,5V mit 2500mAh (die klassische AA-Größe). Am besten wäre die Verwendung der 6V Akkus, da diese noch recht handlich und vor allem zahlreich vorhanden sind. Aber bitte lasst Euch hierdurch nicht einschränken. Nehme auch gern einen 9V-Block oder etwas ganz anderes, so lange es halbwegs handlich ist.

4. Zusammenbau möglichst einfach, da ich noch kein Vollprofi am Lötkolben bin...

5. Geht auch Wasser- bzw. Schmutzfest?

Meinen ersten Geh-Versuch zu dem Thema habe ich mit recht einfachen Mitteln gemacht. Habe mir bei Conrad zwei dieser LEDs (http://www.conrad.de/goto.php?artikel=176005) gekauft und mit einem simplen ein-aus-Schalter parallel an eine 9V Batterie gehängt:





Das Problem: nicht hell genug! Und die Position ist auch Käse, aber das ist hier nicht von Bedeutung.

Jetzt suche ich also quasi die Profi-Lösung für "mehr Licht!". Kann aber leider überhaupt nicht einschätzen, wie hell denn nun diese Profi-Dinger (z.B. Seoul P4) eigentlich sind. Wenn eine schon sehr hell ist, würde ich gern 2 verwenden (ich denke, Ihr versteht worauf ich hinaus will...). Habe zwar versucht, mich einzulesen und mir möglichst viel selbst zusammen zu suchen, aber ich fürchte ohne jegliches Wissen kommt da einfach nichts Gescheites bei raus. Daher meine Bitte, am meisten würde mir eine Einkaufsliste helfen, die wirklich alles enthält, was man braucht und nichts als vorhanden voraus setzt (mal abgesehen vom Std-Werkzeug).

Vielen Dank!

[Düsseldorfer]

Kleine Korrektur: die zwei LEDs waren in Reihe und nicht parallel geschaltet.

[Sailor]

OK, fangen wir mal an.

Als LED schlage ich Dir die Cree Q5 oder r2 (wenn verfügbar) auf Star-Platine vor. Diese LED hat etwa 4 bis 5 x soviel Licht wie die eingebaute.

Die Star-Platine passt recht gut zum bisherigen Gehäuse, so dass dieses evtl. weiter benutzt werden kann. Dann dürfte die LED aber nur mit 350 mA betrieben werden. Bei mehr Strom müsste der Alu-Träger mit Kühlkörpern versehen werden.

Ideal wäre der Betrieb am 7,2 Volt Akku, und zwar beide LED´s in Reihe geschaltet mit einem 1,7 Ohm Widerstand für 350 mA - Betrieb oder 1 Ohm Widerstand für 650 mA Betrieb (mind. 0,5 Watt). Die Betriebsdauer wäre dann 5 bis 9 Stunden, je nach eingestelltem Strom.

Bilder zur Leuchtkraft der LED, auch mit Hinweisen zu Linsen, findest Du unter dem Suchwort "Fahrrad".

Damit herzlich Willkommen im Forum!

[Borax]

Ganz so einfach wird das nicht. Eine 'fertige' Leuchte wie die von Conrad nur mit besserer LED wirst Du vmtl. nicht kriegen. Dasjenige, was noch am ehesten in die Richtung geht, wäre ein fertiger LED Spot wie sie als Ersatz für Halogenspots verwendet werden. So was: http://www.leds.de/p211/LED_spots/HighP ... e_12V.html. Allerdings haben die 5cm Durchmesser. Alles andere läuft auf Selbstbau raus und hier ist die mechanische Auslegung (Kühlkörper/Linse) das mit Abstand größte Problem. Du kannst natürlich versuchen die LEDs in den Conrad Lampen durch bessere (wie von Sailor schon angedeutet) auszutauschen.

[EDIT]
...am 7,2 Volt Akku...mit einem 1,7 Ohm Widerstand
Aber bitte vorher testen, welcher Strom da fließt. 7,2 Volt Modellbau-Akkus liefern voll geladen problemlos über 8V bei mehreren Ampere! Besser eine kleine KSQ (NPN-Transistor + Mosfet + 2 Widerstände) verwenden.

[Spynx]

OK, fangen wir mal an.
Die Star-Platine passt recht gut zum bisherigen Gehäuse, so dass dieses evtl. weiter benutzt werden kann. Dann dürfte die LED aber nur mit 350 mA betrieben werden. Bei mehr Strom müsste der Alu-Träger mit Kühlkörpern versehen werden.
Damit herzlich Willkommen im Forum!

Das Licht wird ja vermutlich nur beim fahren benötigt.... Der Fahrtwind als aktive Kühlung würde sicherlich reichen um auch eine höhere Stromstäke fahren zu können


Wie wäre es damit:
Zweimal diesen Kühlkröper http://www.leds.de/p106/High-Power_LEDs ... _23mm.html
Dazu 2 Cree Ohne Starplatine http://www.leds.de/p598/High-Power_LEDs ... Lumen.html
Dann "popelst" du aus dem Kühlkörper die mittleren 4 Pinne raus und Klebst je eine Cree hinein.

inetwa so: http://www.lumitronixforum.de/viewtopic ... 9b38d1a518

Das könntest du dann auf dein vorhandenes Aluprofil kleben. Die Rippen des KK sind Länger als die Cree hoch, also schützen sie die Cree gleichzeitig.

[Düsseldorfer]

Vielen Dank schon einmal für die schnellen Antworten!

Mit dem Selbst-Bauen habe ich mich inzwischen abgefunden (ich weiß, ging schnell). Ebenso damit, von den vorhandenen LEDs keine Teile weiterverwenden zu können (wüsste auch nicht, wie ich die Dinger auseinandernehmen sollte, ohne etwas kaputt zu machen).

Also hab ich mir auf Basis der Empfehlung vom Segler mal folgendes heraus gesucht:

Cree XR-E 7090 Q5, weiß, 228 Lumen, mit Platine (Star)
Carclo Linse für Cree XR-E, plain tight, frosted narrow, frosted medium und frosted wide (einfach mal alles Testen)
Linsenhalter rund für Cree XR-E, weiß
Stern-Kühlkörper 51x51mm (die Beinchen sehen aus, als könne man sie auf ein oder zwei Seiten einfach abknapsen)
Arctic Silver Wärmeleitkleber (2x 3.5g)

Fehlt etwas?

Die Widerstände habe ich bei www.leds.de nicht gefunden. Wollte aber ohnehin mal im Baumarkt oder beim großen C vorbeischauen, und mir einen Grundstock zulegen.

Das mit den 7,2V ist in der Tat ein Thema. Die Akkus liefern gerne (insbesondere kurz nach dem Laden) deutlich mehr als angegeben. Was bräuchte ich denn für eine KSQ? Gibt es sowas fertig zu kaufen (die Hoffnung stirbt zuletzt)? Kann ich irgendwie sicherstellen, dass mir die Widerstände nicht mehr als nötig wegfressen (damit quasi die LEDs immer mit dem Maximum versorgt werden, auch wenn der Saft im Akku nachlässt?

Die LEDs werden übrigens quasi an der freien Luft arbeiten (maximal unter einer Karosse), so dass insbesondere bei Fahrt immer ein laues Lüftchen weht.

[Spynx]

Die sollte es tun: http://www.leds.de/p361/Zubehoer/Strom_ ... uelle.html

[Düsseldorfer]

Super, Danke!

Dazu jetzt nur noch 3 Fragen:

1. Kann ich dann da einfach z.B. 2-4 LEDs in Reihe hintereinander dranklemmen?

2. Brauche ich dann noch zustätzliche Widerstände in meinem Kreis bei einem 7,2V Akku (sagen wir mal +- 1V)?

3. Kann ich das Ding zum Schutz gegen Wasser/Schmutz einschrumpfen oder wird's ihm dann zu warm?

Das Forum hier ist einfach super!

[Düsseldorfer]

Uh... und 1 hätte ich noch: welche mA brauch ich denn?

[Borax]

1. Ja, aber Du brauchst immer etwa 2-3Volt mehr Eingangsspannung als Ausgangsspannung (=Drop). Bei 7.2Volt kannst Du daher nur 1 Led anschließen. Besser 2 mal 6V Akkus (in Serie) verwenden, dann gehen auch 2 LEDs (in Serie) an dieser KSQ.
Ansonsten gibt es auch noch andere KSQ Schaltungen. Diese musst Du aber anderswo bestellen oder 'selber löten'.
Fertiglösung: http://theledguy.chainreactionweb.com/i ... h=48_49_61 (BLUE SHARK Step up Converter)
Achtung das ist ein sogenannter Boost Wandler, da MUSS Eingangsspannung kleiner als Ausgangsspannung sein! Also z.B. 2-4 LEDs an einem 6V(!) Akku.
Oder selber löten (billigste Lösung), z.B. so was: viewtopic.php?p=80257#p80257
Hier gilt wieder Eingangsspannung größer als Ausgangsspannung aber der Drop ist nur 0.6-0.7Volt
Anmerkung: Die in diesem Schaltplan gezeigte Parallelschaltung von LEDs wird nicht empfohlen und ist nur als 'Notlösung' zu verstehen, wenn man unbedingt mehrere LEDs an einer geringen Spannung betreiben will.
Bei 12V Eingangsspannung kann man aber problemlos 3 High Power LEDs in Serie an einer solchen KSQ Schaltung betreiben.

2. Mit KSQ brauchst Du KEINE zusätzlichen Widerstände.

3. Nein. Würde ich mich nicht trauen (egal welche KSQ).

Uh... und 1 hätte ich noch: welche mA brauch ich denn?

Hängt 1. von Deinem 'Lichtbedürfnis' ab, 2. von der Kühlung der LEDs. Du kannst die LEDs bei guter Kühlung bis 1A betreiben. Sicherer wären aber maximal 800-900 mA.

[Düsseldorfer]

Fertiglösung: http://theledguy.chainreactionweb.com/i ... h=48_49_61 (BLUE SHARK Step up Converter)
Achtung das ist ein sogenannter Boost Wandler, da MUSS Eingangsspannung kleiner als Ausgangsspannung sein! Also z.B. 2-4 LEDs an einem 6V(!) Akku.

Na das klingt doch genau nach dem, was ich brauche! Habe hier 2 6V Akkus mit 2700mAh und 1 6V Akku mit 2600mAh liegen, für die ich zur Zeit ansonsten keine Verwendung habe. Mein Lichtbedarf liegt bei maximal 2-3h pro Einsatztag, so dass ich das mit diesen Akkus doch locker schaffen sollte. Die 2700er Akkus bestehen übrigens aus 5 Sanyo AA Size 1,2V Zellen.

Ausgeguckt habe ich mir also diesen: http://theledguy.chainreactionweb.com/p ... ts_id=1213

Auch wenn das wahrscheinlich wieder von grobem Unwissen zeugt: Ich löte also an diesen Blue Shark an der einen Seite das Anschlusskabel zum Akku und auf der anderen Seite z.B. 4 LEDs in Reihe (Akku Plus an LED 1 Plus, LED 1 Minus an LED 2 Plus usw bis LED 4 Minus an Akku Minus). Dann noch denn Regulator auf ~800mA eingestellt und alles ist in Butter? Wie bekomm ich denn die richtige Ausgangsvoltzahl hin? Die müsste doch bei 4 LEDs anders sein als bei 2, also z.B. bei 2 Cree Q5 LEDS ~6,6V + die 2-3V = ~9V. Bei 4 LEDs dann entsprechend 13,2V + 2-3V = ~16V. Macht der das automatisch?

Danke trotzdem, vor allem für Eure Geduld.

[Spynx]

Wie bekomm ich denn die richtige Ausgangsvoltzahl hin? Die müsste doch bei 4 LEDs anders sein als bei 2, also z.B. bei 2 Cree Q5 LEDS ~6,6V + die 2-3V = ~9V. Bei 4 LEDs dann entsprechend 13,2V + 2-3V = ~16V. Macht der das automatisch?

"Ausgangsvoltzahl" ~ Spannung
Bei einer LED ist die Spannung von der Stromstärke abhängig. Es gibt für jede LED ein spezifisches Diagramm, in dem jeder Stromstärke eine Spannung zugeordnet wird.
Wenn du also die Cree z.B. mit 350mA betreibst, zieht sie 3.7 Volt....
Das Datenblatt für deine Q5: http://www.cree.com/products/pdf/XLamp7090XR-E.pdf


Edit: wäre es nicht sinnig die Dateblätter in der Produktbeschreibung zu verlinken!?

[Sailor]

Wenn Du mit vier LED´s und einem so hohen Strom arbeiten willst musst Du Dir Gedanken um die Abführung der entstehenden Wärme machen. Immerhin kommen dann 12 bis 16 Watt zusammen, die auf dem relativ kleinen Raum abgeführt werden müssen - ich habe schwächere Lötkolben.

Mein Vorschlag wäre 2 LED´s in Reihe bei 700 mA mit der 700 mA Konstantstromquelle an 12 Volt.

Weitere LED´s müssten dann schon an einen zweiten Träger - oder Du bringst die Wärme über einen komplett umgestalteten Träger weg.

[Borax]

Bei 4 LEDs dann entsprechend 13,2V + 2-3V = ~16V. Macht der das automatisch?

Ja. Macht der.
Aber wie oben schon mal beschrieben:

... hier ist die mechanische Auslegung (Kühlkörper/Linse) das mit Abstand größte Problem....

[Düsseldorfer]

Besten Dank, ich glaube ich sehe jetzt schon heller.

Die Idee ist, jede einzelne LED mit separaten platine auf einen separaten Kühlkörper zu kleben, mit separater Linse etc., so dass sich doch die Hitzeprobleme in Grenzen halten dürften.

Werde gleichwohl zunächst mit 2 LEDs anfangen, und von dort aus mal weiter sehen.

Wie muss ich denn meine tollen 6V akkus schalten, um daraus 12V zu machen? Reihe oder parallel?

Glaube, dann hab' ich auch alle Infos beisammen, Bilder gibt's natürlich dann bei erfolgreichem Zusammenfrickeln auch.

[Sailor]

Die Akkus werden in Reihe geschaltet, dabei müssen beide Akkupacks die gleiche Kapazität (mAh) haben und beide voll geladen sein.

Die Leuchtdauer rechnet sich: Kapazität eines Akkupacks in mAh / 700 mA x 4/3 (ca.-Wert)

Die 4/3 folgen aus der kleineren Ausgangsspannung der KSQ.

[Borax]

Noch mal zur Sicherheit:
Bei der KSQ hier aus dem Shop http://www.leds.de/p361/Zubehoer/Strom_ ... uelle.html
müssen zum Betrieb von 2 LEDs die 6V Akkus in Reihe geschaltet werden (Eingang an der KSQ etwa 12V; Ausgang etwa 7.5V). Bei Verwendung des BLUE SHARK Step up Converters müssen die 6V Akkus parallel geschaltet werden (Eingang an der KSQ etwa 6V; Ausgang etwa 7.5V).

[Düsseldorfer]

Okiedokie! Da ich vorerst keine Lust hatte, auf die Bestellung aus den USA zu waren, hab ich mich erstmal für die 12V Lösung von Sailor entschieden.

Jetzt muss der ganze Rödel nur noch bei mir ankommen.

Zwei Fragen hab' ich aber schon: Habe mir ja die Variante mit Platine bestellt (und hoffe noch, dass die LED schon auf der Platine befestigt bei mir ankommt und ich LED und Platine nicht noch zusammenlöten muss).
An der Platine hab ich ja 3x (-) und 3x (+): http://www.leds.de/images/product_image ... 680123.jpg

Ich muss aber bei meiner Reihenschaltung von 2 LEDs doch nur eine Strippe von irgendeinem (-) der einen LED zu einem beliebigen (+) der anderen LED ziehen, oder? Ist bei der Kabeldicke für meinen Kreislauf etwas zu beachten? Wollte Kabel mit einem Querschnitt von ca. 1,1mm (Kupferkern inklusive Isolierung) nehmen. Der Kupferkern selbst dürfte so ca. 0,3mm haben (Augenmaß).

Wenn's dann ans Zusammenbauen geht, hab ich bestimmt noch weitere Fragen.

[Borax]

Der Kupferkern selbst dürfte so ca. 0,3mm haben

Nur auf den kommt es an. Sollte aber reichen. Schließlich sind die Kabel ja nicht mehrere Meter lang

Ich muss aber bei meiner Reihenschaltung von 2 LEDs doch nur eine Strippe von irgendeinem (-) der einen LED zu einem beliebigen (+) der anderen LED ziehen

Ja.

[Düsseldorfer]

Mal eine kurzer Zwischenstandsbericht: Alles zusammengefummelt und funktioniert! Danke an Euch schonmal! Nun allerdings noch eine Frage: Könnte ich die 2 LEDs nicht auch parallel hinter die KSQ schalten und dann mit einem einzigen 6V-Akku betreiben?

[Sailor]

Damit erhält dann jede LED nur den halben Strom der KSQ. Dadurch vermindert sich die Helligkeit.

[Düsseldorfer]

So, damit Ihr auch sehen könnt, dass Eure Hilfe auch zu einem Ergebnis geführt hat, mal ein paar Bildchen.

An der zukünftigen Position eingebaut. Zum Schutz der LEDs kommt da noch jeweils eine durchsichtiges Stück Lexan vor (sobald ich eine Idee habe, wie ich es befestigen kann)


Von innen:


Es werde Licht:


Leuchtkraft ca. 5-6m Entfernung (vom 2. Stock auf die Terasse im EG). Zum Vergleich: Links oben ein Weihnachtsbaum mit Außenbeleuchtung.

[Sailor]

Der Einbau gefällt mir!

Wie bist Du mit der Lichtausbeute gegenüber Deiner ersten Lösung zufrieden?

[Düsseldorfer]

Ist ein Unterschied wie Tag und Nacht! (Ist jetzt einfach deutlich heller). Insofern genau was ich wollte.

Das einzige Problem sind halt die riesigen Kühlkörper bzw. die Position der LEDs im Auto. Da suche ich noch nach einer besseren Lösung. Aber immerhin habe ich die größte Hürde genommen: die Elektronik!

Ganz nebenbei: die Fummelei mit dem Lötkolben und die Beschäftigung mit der Materie hat mein allgemeines Interesse geweckt. Jetzt werde ich mich mal tiefer einlesen in Sachen Elektronik, Strom und Schaltungen und bestimmt ein bisserl weiter rumbasteln.

Danke nochmals für die Unterstützung!